楊輝幻圓
楊輝《續古摘奇算法》有聚五圖、聚六圖、聚八圖、攢九圖、八陣圖、連環圖 。
攢九圖
楊輝《續古摘奇算法》中的 攢九圖以自然數1至33構成,9在圓心,其餘排列在四個同心圓上,每圈8個數。楊輝有如下攢九圖奇妙特點:
1)四條直徑上數字之和是147,
28+5+11+25+9+7+19+31+12=147
2)四個圓周上數字之和加圓心9之和也是147。
28+27+20+33+12+4+6+8+9=147
3)八條半徑線上數字(不包括9)之和=69
27+15+3+24=69
4)四個圓周上數字之和(不包括9)=八條半徑線上數字和的兩倍。
圖的構造
楊輝書中未曾說明幻圓的構造方法。新加坡大學藍麗蓉教授建議將八組半徑數字分為兩組,構成兩個四階幻方,例如:
由於這兩個四階幻方縱數橫數之和都是69,只需從第一幻方和第二幻方中隨意各取一行,或隨意各取一列,構成同一條直徑上的兩對半徑,一共組成四條直徑,每直徑8個數,最後在圓心安方9,就不但可以排出楊輝幻圓;而且可以排除許許多多不同排列的幻園。此外,由於數字的和與數字的次序無關,因此:
•任何兩組半徑數字,可以互換位置,
•8組半徑數字,在可以在圓圈上任意排列,
•任何兩組園圈,可以互換位置。
楊輝幻圓真是富於變化。如果限制四個圓周上必須有兩個同和半圓(半圓上的四個數字之和必須=69),楊輝幻圓上的半徑位置就不可調換。如此一來,楊輝幻圓可以有
•8條同和半徑;28+5+11+25=69,20+16+23+10=69,……
•8條同和半圓; 27+28+8+6=69,20+33+12+4=69,15+5+17+32=69,21+32+1+16=69……
具有16個同和線段(和數為69)的幻圓不止一個,可依靠四個圓圈的不同排列得到,共有4x3x2=24種。
楊輝八陣圖
1至64, 64數字分為八個圓圈,每個圓圈內數目之和=260。 從西北角順時針方向各小圓之和為:
又東西方向和南北方向的八個數字之和也是260:
此外兩條對角線的16個數字之和為260的兩倍:
楊輝連環圖
1至72,共72個數字分為9個圓圈,排列成方陣如圖。
此連環圖奇妙之處在於連環生圈:由於左右相鄰的四個圈的數字連環,又多出4 8字圓圈連環圈。由有以下相鄰的8字圈連環組成:
(東北,北,東,中),
(西北,北,西,中),
(東南,南,東,中),
(西南,南,西,中)。
1.(東北,北,東,中),
2.(西北,北,西,中),
3.(東南,南,東,中),
4.(西南,南,西,中)。
一共13個八字圈: :西北,北,東北,東,東南,南,西南,西,中,(東北,北,東,中),(西北,北,西,中),(東南,南,東,中),(西南,南,西,中)。
13個八字圈中任何一個八字圈的數字之和=292,
橫向三個八字圈24個數字之和=876,
縱向三個八字圈24個數字之和=876,
對角線上三個八字圈24個數字之和=876。
1.13個八字圈中任何一個八字圈的數字之和=292,
2.橫向三個八字圈24個數字之和=876,
3.縱向三個八字圈24個數字之和=876,
4.對角線上三個八字圈24個數字之和=876。
丁易東幻圓
南宋數學家丁易東是楊輝同時代人,以自然數1至49作出六同心圓幻圓,稱之為太衍五十圖 。丁易東幻圓特性:
1)各圓周數字之和為200
3+4+49+2+47+46+1+48=200;
13+14+39+12+37+36+11+38=200;
……
2)每圓周上的一個數與其相對點上數字之和=50;
3+47=50,13+37=50……
3)四條直徑上數字之和為325
據上條,6x50+25=325。
幻圓構造
丁易東給出把三階幻方洛書變化為六階幻園 太衍五十圖的的奇妙方法;
將從1至49的數字分成以下9組:
1)凡個位數為1數按大小次序排為一組:1,11,21,31,41,
2)凡個位數為2數按大小次序排為一組:2,12,22,32,42,
3)凡個位數為3數按大小次序排為一組:3,13,23,33,43,
4)凡個位數為4數按大小次序排為一組:4,14,24,34,44,
5)凡個位數為6數按大小次序排為一組:6,16,26,36,46,
6)凡個位數為7數按大小次序排為一組:7,17,27,37,47,
7)凡個位數為8數按大小次序排為一組:8,18,28,38,48,
8)凡個位數為9數按大小次序排為一組:9,19,29,39,49,
9)5及其倍數按大小次序排為一組:5,10,15,20,25,30,35,40,45。
按洛書口訣:“戴九履一,左三右七,二四為肩,六八為足”排列數字組:
戴九:將“9字組”9,19,29,39,49 排在最頂部,49在上,循序循半逕往下排列,
履一,將“1字組”1,11,21,31,41作履,1排在最下,循序循半逕往上排列,
左三:將“3字組"3,13,23,33,43排在左邊,
右七,將“3字組":7,17,27,37,47排在右邊,
二四為肩,將“2字組”2,12,22,32,42,“4字組”4,14,24,34,44按絡書方位排列在左上右上。
六八為足:將“6字組”6,16,26,36,46,“8字組”8,18,28,38,48按絡書方位排列在左下右下。
最後“5”字組5,10,15,20,25,30,35,40,45各數對應其1/5的數字組排列在最內一個圓上:1)5的1/5=1,排在“1字組”;
2)10的1/5=2,排在“2字組”……
1.戴九:將“9字組”9,19,29,39,49 排在最頂部,49在上,循序循半逕往下排列,
2.履一,將“1字組”1,11,21,31,41作履,1排在最下,循序循半逕往上排列,
3.左三:將“3字組"3,13,23,33,43排在左邊,
4.右七,將“3字組":7,17,27,37,47排在右邊,
5.二四為肩,將“2字組”2,12,22,32,42,“4字組”4,14,24,34,44按絡書方位排列在左上右上。
6.六八為足:將“6字組”6,16,26,36,46,“8字組”8,18,28,38,48按絡書方位排列在左下右下。
7.最後“5”字組5,10,15,20,25,30,35,40,45各數對應其1/5的數字組排列在最內一個圓上:1)5的1/5=1,排在“1字組”;
2)10的1/5=2,排在“2字組”……